DSP嵌入式開發(fā)入門與典型實例

第1部分　DSP基礎(chǔ)入門
第1章　概述　2
1.1　數(shù)字信號處理概述　2
1.1.1　數(shù)字信號處理的理論　2
1.1.2　數(shù)字信號處理的實現(xiàn)　3
1.1.3　數(shù)字信號處理的應(yīng)用　4
1.2　數(shù)字信號處理器概述　5
1.2.1　DSP的發(fā)展歷史　5
1.2.2　DSP的類型與特點　6
1.2.3　DSP的典型應(yīng)用　8
1.2.4　DSP的未來應(yīng)用發(fā)展　9
1.3　本章小結(jié)　10
第2章　DSP的結(jié)構(gòu)特征和芯片介紹　11
2.1　DSP的結(jié)構(gòu)　11
2.1.1　哈佛結(jié)構(gòu)　11
2.1.2　多級流水線　12
2.1.3　硬件乘法器　13
2.1.4　DSP指令和指令周期　13
2.2　TI公司的DSP芯片　14
2.2.1　TMS320C2000系列　14
2.2.2　TMS320C5000系列　19
2.2.3　TMS320C6000系列　24
2.2.4　TI公司的其他DSP芯片　30
2.3　其他公司的DSP芯片　34
2.3.1　ADI公司的DSP芯片　34
2.3.2　MOTOROLA公司的DSP芯片　36
2.4　本章小結(jié)　37
第2部分　常用DSP與開發(fā)環(huán)境
第3章　TMS320系列DSP　39
3.1　中央處理單元（CPU）　39
3.1.1　概述　39
3.1.2　TMS320C2000 CPU結(jié)構(gòu)及其存儲器　40
3.1.3　OMAP CPU結(jié)構(gòu)及其存儲器　53
3.2　TMS320C2000片內(nèi)外圍設(shè)備　59
3.2.1　系統(tǒng)控制和外設(shè)中斷　59
3.2.2　系統(tǒng)外部接口（XINTF）　77
3.2.3　模/數(shù)轉(zhuǎn)換器　77
3.2.4　事件管理器（EV）　88
3.2.5　串行外設(shè)接口（SPI）　118
3.2.6　串行通信接口（SCI）　124
3.3　本章小結(jié)　131
第4章　常用的DSP開發(fā)工具及應(yīng)用　132
4.1　概述　132
4.2　代碼生成工具　132
4.2.1　代碼生成工具程序　132
4.2.2　宏匯編器和鏈接器　133
4.2.3　C編譯器　133
4.2.4　文檔管理器和庫生成器　134
4.2.5　代碼格式轉(zhuǎn)換器　135
4.3　仿真器（XDS）　135
4.4　本章小結(jié)　136
第5章　公共目標(biāo)文件格式——COFF　137
5.1　概述　137
5.2　COFF目標(biāo)文件格式　137
5.2.1　塊　137
5.2.2　匯編器對塊的處理　138
5.2.3　鏈接器對塊的處理　139
5.2.4　程序重定位　140
5.2.5　COFF文件中的符號　141
5.3　本章小結(jié)　141
第6章　CCS集成開發(fā)環(huán)境　142
6.1　概述　142
6.2　CCS安裝與配置　143
6.2.1　CCS安裝　143
6.2.2　CCS配置　144
6.2.3　CCS安裝中常見問題及其解決方法　145
6.3　常用調(diào)試方法　146
6.3.1　單步和斷點　147
6.3.2　探針和文件輸入/輸出　150
6.3.3　圖形顯示　152
6.3.4　觀測窗和符號瀏覽器　154
6.3.5　GEL工具　156
6.4　實時操作系統(tǒng)DSP/BOIS　157
6.4.1　概述　157
6.4.2　生成工具　164
6.4.3　文件　169
6.4.4　監(jiān)測　170
6.4.5　線程　183
6.4.6　旗語和郵箱　191
6.4.7　時鐘和內(nèi)存管理　193
6.4.8　輸入輸出和管道　197
6.5　本章小結(jié)　200
第3部分　DSP開發(fā)與設(shè)計方法
第7章　DSP的最小硬件系統(tǒng)設(shè)計　202
7.1　DSP的供電設(shè)計　202
7.1.1　F2812的供電設(shè)計　205
7.1.2　c5409的供電設(shè)計　206
7.1.3　c6211的供電設(shè)計　207
7.2　DSP的時鐘和復(fù)位設(shè)計　209
7.2.1　F2812的時鐘和復(fù)位設(shè)計　211
7.2.2　c5409的時鐘和復(fù)位設(shè)計　214
7.2.3　c6211的時鐘和復(fù)位設(shè)計　219
7.3　存儲器設(shè)計　222
7.4　仿真器接口　228
7.5　測試引腳　230
7.6　本章小結(jié)　231
第8章　DSP的接口設(shè)計　232
8.1　DSP和AD的連接　232
8.1.1　AD73360簡介　233
8.1.2　AD73360與DSP的接口設(shè)計　236
8.1.3　AD73360的級聯(lián)　242
8.2　DSP和DA的連接　244
8.2.1　D/A轉(zhuǎn)換器的選擇　244
8.2.2　TLV5613與DSP接口設(shè)計　245
8.2.3　D/A使用注意事項　248
8.3　DSP和RS-232接口的連接　248
8.3.1　TMS320VC5402通過MCBSP接口實現(xiàn)RS-232串口　248
8.3.2　TMS320VC5402通過通用I/O口實現(xiàn)RS-232串口　251
8.4　DSP和USB接口的連接　266
8.4.1　PDIUSBD12簡介　266
8.4.2　PDIUSBD12與DSP的接口設(shè)計　269
8.4.3　軟件設(shè)計　271
8.5　DSP和PCI接口的連接　273
8.5.1　PCI簡介　273
8.5.2　PCI2040簡介　274
8.5.3　TMS320VC5402與PCI2040的接口設(shè)計　276
8.5.4　PCI驅(qū)動程序設(shè)計　280
8.6　DSP和FLASH的連接　281
8.6.1　FlashROM（Am29LV160B）的工作原理、參數(shù)和時序　281
8.6.2　FlashROM（Am29LV160B）基本操作命令　283
8.6.3　Am29LV160B與TMS320C5409的接口設(shè)計　292
8.6.4　Flash的操作電源、功耗和封裝　295
8.7　本章小結(jié)　295
第4部分　DSP實例
第9章　基于TMS320F2407的電池檢測系統(tǒng)設(shè)計　298
9.1　總體系統(tǒng)說明　298
9.2　控制器選型和硬件設(shè)計　300
9.2.1　控制器選型　300
9.2.2　電池檢測系統(tǒng)設(shè)計　302
9.3　通信系統(tǒng)設(shè)計　303
9.3.1　上位機(jī)與主控制器通信設(shè)計　303
9.3.2　主從控制器之間的通信設(shè)計　308
9.4　整個系統(tǒng)的調(diào)試　311
9.5　本章小結(jié)　314
第10章　基于TMS320F2812的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計　315
10.1　步進(jìn)電機(jī)的DSP控制　315
10.1.1　DSP在電機(jī)控制中的應(yīng)用　318
10.1.2　步進(jìn)電機(jī)的DSP控制方法　319
10.2　系統(tǒng)硬件設(shè)計說明　320
10.2.1　系統(tǒng)設(shè)計框架　323
10.2.2　DSP片上資源分配　324
10.2.3　評估板介紹　326
10.2.4　電平轉(zhuǎn)換設(shè)計　326
10.2.5　按鍵接口電路設(shè)計　327
10.2.6　掉電保護(hù)設(shè)計　329
10.3　控制系統(tǒng)軟件設(shè)計　331
10.3.1　軟件設(shè)計的基本思想　332
10.3.2　主程序設(shè)計與分析　332
10.3.3　系統(tǒng)初始化程序　333
10.3.4　鍵盤掃描和服務(wù)程序　333
10.3.5　中斷服務(wù)程序　334
10.3.6　工作模式選擇　336
10.3.7　波特率的選擇　336
10.3.8　向X5043存儲器寫數(shù)據(jù)　336
10.3.9　從X5043存儲器讀數(shù)據(jù)　338
10.4　系統(tǒng)調(diào)試　339
10.5　本章小結(jié)　341
第11章　基于TMS320C5402的語音采集、編碼及去噪系統(tǒng)設(shè)計　342
11.1　語音處理的基本理論　343
11.1.1　語音技術(shù)的基礎(chǔ)知識　343
11.1.2　語音信號的時域分析　344
11.1.3　語音信號的頻域分析　346
11.2　語音處理系統(tǒng)總體設(shè)計　347
11.2.1　系統(tǒng)設(shè)計基本要求　347
11.2.2　系統(tǒng)總體設(shè)計方案及硬件系統(tǒng)設(shè)計　348
11.2.3　語音處理系統(tǒng)總體軟件設(shè)計　349
11.3　語音控制系統(tǒng)的信息處理　352
11.3.1　語音信號短時分析技術(shù)　352
11.3.2　反混疊濾波　353
11.3.3　語音信號的采樣和量化　353
11.3.4　預(yù)加重和去加重　354
11.3.5　短時加窗處理　354
11.4　語音控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計　355
11.4.1　MCU模塊　355
11.4.2　數(shù)據(jù)采集模塊　356
11.4.3　隔離模塊設(shè)計　359
11.4.4　電源管理模塊　361
11.4.5　硬件復(fù)位模塊　362
11.5　語音控制系統(tǒng)模塊子程序設(shè)計　363
11.5.1　A/D轉(zhuǎn)換子模塊設(shè)計　363
11.5.2　端點檢測子模塊軟件實現(xiàn)　366
11.5.3　噪聲消除子系統(tǒng)軟件實現(xiàn)　368
11.5.4　控制子系統(tǒng)軟件實現(xiàn)　369
11.6　本章小結(jié)　373
第12章　基于TMS320C6202的移動信號接收系統(tǒng)設(shè)計　374
12.1　移動視頻處理平臺　375
12.1.1　系統(tǒng)組成　375
12.1.2　視頻預(yù)處理　376
12.1.3　C6202處理板　376
12.1.4　PCI插卡　378
12.2　系統(tǒng)優(yōu)化措施　378
12.2.1　軟件優(yōu)化　378
12.2.2　硬件優(yōu)化　379
12.3　存儲器接口設(shè)計　380
12.3.1　EMIF控制寄存器　380
12.3.2　同步存儲器接口設(shè)計　380
12.3.3　異步存儲器接口設(shè)計　381
12.3.4　系統(tǒng)存儲器分配　381
12.3.5　存儲芯片配置及其接口設(shè)計　382
12.3.6　存儲器地址空間分配　383
12.3.7　幾個特殊信號的處理　383
12.4　PCI總線簡介　384
12.4.1　NV（非易失性）存儲器接口　385
12.4.2　PCI總線接口　385
12.4.3　附加總線接口　385
12.4.4　PASS-THRU通道　387
12.5　PCB設(shè)計　388
12.6　軟件設(shè)計　390
12.6.1　模塊設(shè)計　390
12.6.2　DSP自檢模塊　394
12.6.3　數(shù)據(jù)接收模塊　394
12.6.4　數(shù)據(jù)發(fā)送模塊　396
12.6.5　C6000實時軟件編程的幾個要點　396
12.7　PCI接口的邏輯設(shè)計　398
12.7.1　對DSP6202的主機(jī)通信接口HPI寄存器的寫操作　398
12.7.2　對DSP6202的主機(jī)通信接口HPI寄存器的讀操作　400
12.8　本章小結(jié)　402
第13章　典型的DSP實驗　403
13.1　信號發(fā)生實驗　403
13.1.1　系統(tǒng)硬件設(shè)計　403
13.1.2　系統(tǒng)軟件設(shè)計　405
13.1.3　正弦波實驗結(jié)果　409
13.2　濾波器實驗　410
13.2.1　IIR數(shù)字濾波器原理　410
13.2.2　IIR數(shù)字濾波器DSP實現(xiàn)　413
13.2.3　IIR濾波器實驗結(jié)果分析　420
13.3　傅立葉變換實驗　422
13.3.1　傅立葉變換原理　422
13.3.2　FFT算法DSP實現(xiàn)　425
13.3.3　傅里葉變換實驗結(jié)果　432
13.4　語音μ/A律壓縮實驗　433
13.4.1　μ/A律簡介　433
13.4.2　μ/A律壓縮的實現(xiàn)　435
13.4.3　μ/A律壓縮實驗結(jié)果　440
13.5　RS編碼實驗　441
13.5.1　RS編碼原理　441
13.5.2　RS編碼的DSP實現(xiàn)　442
13.5.3　RS編碼實驗結(jié)果　447
13.6　Viterbi譯碼實驗　448
13.6.1　Viterbi譯碼原理　448
13.6.2　Viterbi譯碼的DSP實現(xiàn)　450
13.6.3　Viterbi譯碼實驗結(jié)果　457
13.7　本章小結(jié)　458